春节期间燃放烟花对苏州市空气质量的影响

丁黄达张晓华杨倩

（苏州环境监测中心江苏苏州215004）

春节期间燃放烟花对苏州市空气质量的影响

丁黄达张晓华杨倩

（苏州环境监测中心江苏苏州215004）

作者针对2013年苏州市春节期间空气质量数据进行分析，结果表明：集中燃放烟花爆竹对苏州市城市环境空气质量造成了严重影响,在集中燃放日出现空气质量超标现象；燃放烟花爆竹可以导致空气中PM10、PM2.5等污染物浓度显著上升;燃放活动还可以导致PM2.5中K、Ba、Pb、Cu等元素含量明显上升；集中燃放烟花爆竹对颗粒物小时浓度值、日均值和年均值均有一定的贡献。

春节;烟花爆竹;燃放;空气质量;影响

春节燃放烟花炮竹的习俗各有说辞，主要目的是增加欢庆气氛，放炮者多数是小孩，多年来因此至制伤者不计其数，春节期间燃放烟花爆竹给我们带来的危害相当多，比如噪音、烟尘、火灾、人身安全、儿童不当引爆引发的事故等，然而雾霾也随之覆盖了城市，从我做起保护环境应该是每个人应该重视，思考的课题。

苏州这个拥有2500多年的历史地城市在历史的变迁中形成的深厚的文化积淀，成为游客来苏州旅游的必游之地。在每年的春节期间苏州也会用燃放烟花炮竹来增加节日的氛围，但是空气质量状况受到了极大的影响，这里着重对苏州2013年春节期间燃放烟花对空气质量的影响进行了分析：

2013年2月9-15日苏州市城区大气监测站点PM2.5时间序列见图1。由图可见，PM2.5浓度峰值出现在2月10日和2月14日，分别对应烟花爆竹燃放的高峰期。从2月9日17时左右，PM2.5浓度逐渐上升，到2月10日00:00时PM2.5浓度达到最高峰，小时浓度为571μg/m3，对应除夕夜燃放烟花爆竹的高峰期，之后浓度逐渐下降，到7时左右迎来另一小高峰。2月14日00:00时，PM2.5浓度又出现一小峰值，小时浓度为152μg/m3，这与民俗抢财神燃放烟花爆竹有关，不过当天出现阴雨天气，雨水对污染物起到了很好的净化作用，因而峰值浓度相对较低。2月11日至2月13日以及2月15日，PM2.5小时浓度相对较小，与这几日烟花爆竹燃放较少，且大部分企业休假有关。

春节期间PM2.5中水溶性阴阳离子质量浓度的逐时变化情况见图2。由图可知，2月10日00:00时，SO42-、Cl-、K+、Mg2+出现了明显的峰值，SO42-质量浓度达到了93.2μg/m3，Cl-质量浓度达到了42.3μg/m3，K+质量浓度达到了115.6μg/m3。2月14日00:00时，出现另一较小峰值，SO42-浓度达到了27.0μg/m3，Cl-质量浓度达到了5.9μg/m3，K+浓度达到了质量19.1μg/m3。同基本无烟花爆竹燃放的2月12日00:00时相比，2月10日00:00时SO42-质量浓度增加了9.36倍，Cl-质量浓度增加了297倍，K+质量浓度增加了98.7倍，NH4+质量浓度增加了0.51倍，Mg2+质量浓度增加了18.8倍，Na+质量浓度增加了0.7倍，Ca2+质量浓度增加了1.8倍，NO3-质量浓度增加了3.2倍；2月14日00:00时SO42-质量浓度增加了2.0倍，Cl-质量浓度增加了40.3倍，K+质量浓度增加了15.4倍，NH4+质量浓度增加了0.4倍，Mg2+质量浓度增加了3.7倍，NO3-质量浓度增加了0.8倍，Na+和Ca2+质量浓度基本无变化。造成SO42-、Cl-、K+、Mg2+大幅增加的原因是烟花爆竹中主要成分为硫磺与高氯酸钾以及其它无机盐。当烟花爆竹点燃后，迅速燃烧，产生了大量光和热从而引起鞭炮爆炸。烟尘及有害气体伴随着响声及火光，四处飞扬，使燃放现场硝烟弥漫，硫氧化物、氯化钾、碳氧化物、重金属等严重污染空气。

图2 南门大气监测站点在线可溶性离子组分监测资料

图3 南门大气监测站点OC/EC监测资料

春节期间PM2.5中OC/EC质量浓度的逐时变化见图3。由图可知，2月10日00:00时，OC出现了明显的峰值，质量浓度达到了53.8μg/m3，2月14日00:00时，出现另一峰值，OC浓度达到了19.0μg/m3，分别对应烟花爆竹燃放的两个高峰期。与基本无烟花爆竹燃放的2月11日00:00时相比，2月10日00:00时OC浓度增加了4.2倍，2月14日00:00时，OC浓度增加了0.8倍。OC浓度升高的主要原因可能是爆竹中添加的蔗糖所致，为了增加爆竹的响度，厂家在爆竹中添加了蔗糖等物质，蔗糖等物质在爆炸过程中形成了细小的有机颗粒，另外烟花爆竹的纸包装以及粘合剂在燃烧过程中也会形成细小的有机颗粒。春节期间，EC小时浓度变化范围在0.8μg/m3-5.7μg/m3。

图4 南门大气监测站点在线重金属监测资料

春节期间重金属浓度逐时变化情况见图4。由图可知，2月10日00:00时，重金属浓度出现了明显的峰值，Cr质量浓度达到了25.8μg/m3，As质量浓度达到了72.8μg/m3，Ni质量浓度达到了21.3μg/m3，Ag质量浓度达到了22.3μg/m3，Cd质量浓度达到了11.8μg/m3，Ga质量浓度达到了8.0μg/m3，Mn质量浓度达到了322μg/m3，Fe质量浓度达到了2426μg/m3，Cu质量浓度达到了727μg/ m3，Zn质量浓度达到了1159μg/m3，Ba质量浓度达到了5168μg/m3，Pb质量浓度达到了1245μg/m3。与基本无烟花爆竹燃放的2月11日00:00时相比，2月10日00:00时，Cr质量浓度增加了24.8倍，As质量浓度增加了10.7倍，Ni质量浓度增加了3.5倍，Ag质量浓度增加了11.6倍，Cd质量浓度增加了6.9倍，Ga质量浓度增加了15.0倍，Mn质量浓度增加了2.8倍，Fe质量浓度增加了4.1倍，Cu质量浓度增加了23.8倍，Zn质量浓度增加了9.9倍，Ba质量浓度增加了40.0倍，Pb质量浓度增加了8.0倍。2月14日00:00时，重金属浓度出现了另一峰值，Cr质量浓度达到了5.9μg/m3，As质量浓度达到了10.4μg/ m3，Ni质量浓度达到了9.0μg/m3，Ag质量浓度达到了3.9μg/m3，Cd质量浓度达到了4.2μg/m3，Ga质量浓度达到了2.3μg/m3，Mn质量浓度达到了80.4μg/m3，Fe质量浓度达到了583μg/m3，Cu质量浓度达到了151μg/m3，Zn质量浓度达到了257μg/m3，Ba质量浓度达到了1502μg/ m3，Pb质量浓度达到了293μg/m3。造成烟花爆竹燃放高峰时重金属浓度升高的主要原因是为了在烟花爆竹燃放时能形成美丽鲜艳的色彩、图案，在烟花爆竹中添加了金属或金属盐类。正是由于加入了这些物质，导致环境空气中重金属浓度升高。

综上所述，烟花污染的原因是春节期间集中燃放烟花爆竹造成的，反映在细颗粒物中离子组分、碳质组分和重金属组分的快速上升，其中部分组分对人体及周边环境有害，结合不利气象条件，燃放烟花爆竹是可能造成城市空气质量污染最重要的因素，于是苏州市政府已经出台《苏州市市区禁止燃放烟花爆竹规定》2016年1月1日起施行。

[1]洪盛茂，何曦，祁国伟.《杭州市区春节期间空气质量变化特点》[J].（《气象科技》，2003年6月）

[2]张小玲，徐敬，李腊平等.《不同气象条件下烟火爆竹燃放对空气质量的影响研究》[J].气象与环境学报（2008年，8，24）

丁黄达，籍贯：苏州，1980年1月苏州大学本科，专业：电子信息工程。工作单位：苏州市环境监测中心，职称：工程师。本文依托苏州市环保局课题：课题项目编号为：A200501